BIST测试激励的聚类压缩方法

测试激励压缩方案能减少内建自测试(BIST)电路的存储硬件开销,适合超大规模集成电路的测试.将聚类压缩与循环移位压缩和输入精简压缩巧妙结合,提出一种针对BIST的测试激励聚类压缩方法.首先将难测向量进行x方向输入精简;然后以贪心选择的方法进行y方向聚类压缩,即将测试向量集划分成几个子集,每个子集只存储一个种子向量;最后将聚类后的种子向量集进行z方向移位压缩,将最终的种子向量存储到BIST电路中.测试时,解压电路通过对种子向量进行解压得到全部的难测向量.理论分析和实验结果表明,通过增加相对很少的硬件开销构建聚类移位输入精简解压电路能够产生较高的测试数据压缩率,减少测试向量存储单元,且能以芯片频率进行测试,其中对电路s38584的压缩率高达99.87%.     

基于二维测试数据压缩的BIST方案

为了减少测试向量的存储需求,提出一种基于扭环计数器作为测试向量产生器的横向和竖向测试数据压缩的BIST方案.先利用经典的输入精简技术对测试集进行横向压缩,再对横向压缩之后的测试集进行竖向压缩.竖向压缩时利用一种有效的基于测试集嵌入技术的种子选择算法,将确定性的测试集压缩成很小的种子集.基于ISCAS89标准电路的实验结果表明,采用文中方案所实现的测试电路与已有方案相比:存储位数平均减少了44%,测试向量的长度平均减少了79%,硬件开销平均减少了41%.     

芯片级BIST控制器的设计与实现

为适应某型国产航电设备故障的实时自检测及定位需要,设计一个针对自测试电路的芯片级BIST控制器。传统的测试方法存在测试时间长和故障覆盖率不高的缺点。为此,采用伪随机测试向量和确定性测试向量相结合的混合BIST技术及多扫描链、压缩向量技术,对芯片级BIST控制器进行研究,给出功能模块的设计方案。利用Quartus II软件对设计进行仿真,测试结果证实该设计可达到某型航电设备的故障自检测要求。     

使用重复播种和Golomb编码的二维测试数据压缩

提出了一种用于SOC测试的二维测试数据压缩方案．先利用线性反馈移位寄存器重复播种技术,对带有无关位的测试向量进行压缩,并获得种子差分序列;然后用Golomb编码的方法对其作进一步的压缩;同时给出了Golomb码参数。的确定方法和相应的二维解压结构、实验结果表明,该方案在保证较高故障覆盖率的前提下,既能显著地减少测试序列长度、缩短测试时间,又能有效降低对测试数据带宽的要求．     

基于折叠计算的多扫描链BIST方案

为了减少测试数据的存储需求并降低测试应用时间,提出一种以折叠计算为理论的多扫描链BIST方案.首先利用输入精简技术在水平方向上压缩测试集,确定相容扫描链,在测试过程中对相容扫描链中的数据进行广播;然后利用折叠计算理论对测试集进行垂直方向上的压缩,使得同一折叠种子生成的相邻测试向量仅有1位不同,且在测试过程中测试向量并行移人多扫描链,在ISCAS标准电路上的实验结果表明,该方案的平均测试数据压缩率为95.07％,平均测试应用时间为之前方案的13.35％.     

基于响应分块相容的测试数据编码压缩方案

提出一种测试数据压缩方案,利用测试向量与扫描链中响应数据的分块相容来增加被编码测试向量中的无关位,降低了线性反馈移位寄存器（LFSR）编码种子的度数,且不必增加额外的测试向量,最终达到压缩测试数据的目的．该方案的硬件解压结构仅需一个LFSR和简单的控制电路．实验结果表明,与其他压缩方法,如基于部分向量切分的LFSR重新播种方法、混合码方案和FDR码方案等相比,该方案在压缩效率和硬件开销上都有明显优势．     

基于内建自测试的测试向量生成方法

内建自测试(BIST)方法是目前可测性设计(DFT)中最具应用前景的一种方法。BIST能显著提高电路的可测性,而测试向量的生成是关系BIST性能好坏的重要方面。测试生成的目的在于,生成可能少的测试向量并用以获得足够高的故障覆盖率,同时使得用于测试的硬件电路面积开销尽可能低,测试时间尽可能短。本文对几种内建自测试中测试向量生成方法进行了简单的介绍和对比研究,分析各自的优缺点,并在此基础上探讨了BIST面临的主要问题和发展方向。     

一种选择折叠计数状态转移的BIST方案

提出了一种选择折叠计数状态转移的BIST方案。它是在基于折叠计数器的基础上，采用LFSR编码折叠计数器种子，并通过选定的存储折叠距离来控制确定的测试模式生成，使得产生的测试模式集与原测试集相等．既解决了测试集的压缩，又克服了不同种子所生成的测试模式之间的重叠、冗余．实验结果证明，建议的方案不仅具有较高的测试数据压缩率，而且能够非常有效地减少测试应用时间，平均测试应用时间仅仅是类似方案的4％．     

二维测试数据压缩的优化

为了减少内建自测试方案中的测试数据,基于输入精简技术(横向压缩)和TRC测试集嵌入技术(竖向压缩)的二维测试数据压缩的BIST方案.采用改进的输入精简算法和基于相容性判断的TRC种子选择算法,同时对横向和纵向压缩进行优化,包括在相同的相容百分数(PC)的条件下,确定位百分数(PSB)对竖向压缩的影响和在相同的PSB条件下竖向压缩算法中的PC对竖向压缩的影响两个方面.针对ISCAS89实验电路的实验结果表明,每一个PSB值都有一个最优的PC值范围[PClow_limit,PChigh_limit]使存储位数最小,并且与最优的 PClow_limit,和PChigh_limit之间满足近似的线性关系.相对现有的测试数据压缩方案,采用该优化的二维测试数据压缩方案实现的测试电路,不仅存储位数可减少20%～75%,而且可以达到ATPG工具所能达到的故障覆盖率.另外,测试控制逻辑电路简单,可重用性好.最后,由于在测试向量生成器和被测电路之间没有引入逻辑门,因此,不会对电路的性能产生影响.     

基于折叠集合的确定模式BIST的低功耗设计

提出了一种确定模式BIST的低功耗设计方案,它是在基于折叠计数器的基础上,采用LFSR编码折叠计数器种子,并通过选定的存储折叠距离来控制确定的测试模式生成,使得产生的测试矢量之间实现单跳变。由于是在确定测试矢量基础上进行的研究,而没有改变原来的测试矢量,因而故障覆盖率不会改变,这样既保证了高故障覆盖率又解决不同种子所生成的测试模式之间的重叠、冗余。研究结果表明该方案不仅具有很好的数据压缩率,而且证明了该方案的有效性。     

使用双重种子压缩的混合模式自测试

提出了一种基于扫描混合模式的内建自测试的新颖结构，为了减少确定测试模式的存储需求，它依赖一个双重种子压缩方案，采用编码折叠计数器种子作为一个LFSR种子，压缩确定测试立方体的个数以及它的宽度．这种建议的内建自测试结构是完全相容于标准的扫描设计，简单而具有柔性，并且多个逻辑芯核可以共享．实验结果表明，这种建议的方案比先前所公布方法需要更少的测试数据存储，并且具有相同的柔性和扫描相容性。     

基于优化编码的LFSR重播种测试压缩方案

大规模高密度集成电路测试中存在测试数据量大、测试功耗高等问题.提出了一种先通过编码优化测试集,再使用线性反馈移位寄存器(linear feedback shift register,LFSR)重播种的内建自测试方案.该方案通过自动测试模式生成工具得到被测电路的确定测试集,再压缩为种子集存储在片上ROM中.压缩测试集的过程中,首先以降低测试功耗为目标,用少量确定位编码测试集中的部分测试立方,来增强解码后测试模式相邻位之间的一致性;然后以提高压缩率同时降低LFSR级数为目标,将测试立方编码为确定位含量更少的分段相容码(CBC),最后将以CBC编码的测试立方集压缩为LFSR种子集.实验证明所提出的方案在不影响故障覆盖率的前提下大量降低了测试功耗,并且具有更高的测试数据压缩率.     

High level synthesis for loop-based BIST

Area and test time are two major overheads encountered during data path high level synthesis for BIST.This paper presents an approach to behavioral synthesis for loop-based BIST.y taking into account the requirements of the BIST scheme during behavioral synthesis processes,an area optimal BIST solution can be obtained.This approach is based on the use of test resources reusability that results in a fewer number of registers being modified to be test registers.This is achieved by incorporating self-testability constraints during register assignment operations.Experimental results on benchmarks are presented to demonstrate the effectiveness of the approach.     

基于多扫描链的内建自测试技术中的测试向量生成

针对基于多扫描链的内建自测试技术,提出了一种测试向量生存方法。该方法用一个线性反馈移位寄存器（LFSR）作为伪随机测试向量生成器,同时给所有扫描链输入测试向量,并通过构造具有最小相关度的多扫描链克服扫描链间的相关性对故障覆盖率的影响。此外该方法经过模拟确定难测故障集,并针对这外难测故障集利用ATPG生成最小确定性测试向量集。最后丙依据得到的最小测试向量集来设计位改变逻辑电路,利用们改变逻辑电路控制改变扫描链上特定的值来实现对难测故障的检测,从而实现被测电路和故障完全检测。     

基于扫描森林结构的种子编码方案

扫描森林是一种有效的扫描结构，它能够大幅度地降低测试应用开销、测试功耗以及测试数据容量。该文针对采用扫描森林结构的待测电路提出了一种新的种子编码方案。在该方案中，伪随机测试向量覆盖电路中的易测故障，使用ATPG对剩余故障生成确定性测试向量，将其中某一测试向量对应的种子编码为LFSR扩展成该向量需要运行的时钟周期数。实验结果表明，提出的方案能大幅度地降低种子存储数据量，最大降幅达到了83.3％。     

Design-for-Testability Features and Test Implementation of a Giga Hertz General Purpose Microprocessor

This paper describes the design-for-testability(DFT) features and low-cost testing solutions of a general purpose microprocessor. The optimized DFT features are presented in detail. A hybrid scan compression structure was executed and achieved compression ratio more than ten times. Memory built-in self-test(BIST) circuitries were designed with scan collars instead of bitmaps to reduce area overheads and to improve test and debug efficiency. The implemented DFT framework also utilized internal phase-locked loops(PLL) to provide complex at-speed test clock sequences. Since there are still limitations in this DFT design,the test strategies for this case are quite complex,with complicated automatic test pattern generation(ATPG) and debugging flow. The sample testing results are given in the paper. All the DFT methods discussed in the paper are prototypes for a high-volume manufacturing(HVM) DFT plan to meet high quality test goals as well as slow test power consumption and cost.     

一种基于轮流扫描捕获的低功耗低费用BIST方法

过高的测试功耗和过长的测试应用时间是基于伪随机内建自测试(BIST)的扫描测试所面临的两大主要问题.提出了一种基于扫描子链轮流扫描捕获的BIST方法.在提出的方法中,每条扫描链被划分成N(N>1)条子链,使用扫描链阻塞技术,同一时刻每条扫描链中只有一条扫描子链活跃,扫描子链轮流进行扫描和捕获,有效地降低了扫描移位和响应捕获期间扫描单元的翻转频率.同时,为检测抗随机故障提出了一种适用于所提出测试方法的线性反馈移位寄存器(LFSR)种子产生算法.在ISCAS89基准电路上进行的实验表明,提出的方案不但降低约(N-1)?N的平均功耗和峰值功耗,而且显著地减少随机测试的测试应用时间和LFSR重播种的种子存储量.     

时序电路状态覆盖向量的遗传方法筛选

传统的状态覆盖方法对电路的数据单元测试不足，而随机测试方法又具有盲目性．在综合2种方法的基础上，给出一种以状态与状态转换覆盖率为评估、以遗传筛选为工具对生成的测试向量进行择优选择的方法．为了指导测试生成，给出了动态状态转换与静态状态转换概念．同时，基于该方法给出一个测试生成工具GRTT．最后，将文中方法实验于ITC99-benchmark电路，并将实验结果与测试生成系统X-Pulling的结果进行比较．     

Circular self-test path for FSMs

Circular self test path (CSTP) is an attractive method for automatically transforming sequential circuits generated by automatic synthesis tools into BIST structures. The authors extend this method-making it more suitable for FSMs derived from synthesized control parts-and are integrating it into an industrial design flow supporting testable synthesis. The CSTP approach provides good results in terms of test length and fault coverage in large circuits. It requires substitution of all or some of the flip-flops in the circuit with special cells and their connection to constitute a circular chain. CSTP also has application in industrial environments, and several commercial CAE environments, such as that used by AT&T, now support CSTP as an approach for automatic introduction of BIST in circuits